机器鱼胸鳍的仿生研究及动力学仿真

随着科学技术的不断发展,近年来以鱼类为仿生对象设计的仿生机器鱼得到了快速的发展。笔者针对鱼类的游动机理、胸鳍运动学原理和MPF(中央鳍/对鳍)推进模式进行分析,设计了二自由度胸鳍推进的仿生机器鱼。目前,已有的一种二自由度舵机结构采用舵机驱动和电磁驱动联合驱动,通过仿生机器鱼胸鳍可以实现拍翼运动、摇翼运动和它们的复合运动。在分析刚性胸鳍的运动模型时,基于DH参数法建立了驱动机构的运动学模型,为仿生机器鱼的基本运动形式提供了理论依据。利用仿真软件Adams对仿生机器鱼进行动力学仿真,得到了鱼体位移、胸鳍角速度和角加速度等图像,验证了仿生驱动机构的合理性,为后续的实验奠定了基础。